CA-47

Kondicioneri sa linearizacijom termoparova

Serija CA

Opšte

CA-47 je izolovani jednokanalni kondicioner koji naponske signale sa termopara pojačava, kompenzuje, filtrira, izoluje, linearizuje i konvertuje na nivo pogodan za priključenje na sistem za akviziciju podataka, Industrijski PC, PLC ili neki drugi merni sistem. Ova familija kondicionera radi sa termoparovima J, K, T, E, R, S, B i N.

Izolacioni kondicioneri štite ljude i mernu opremu i galvanski je odvajaju od ekcesnih događaja koji mogu da se pojave na strani senzora ili na nekom drugom mestu u okviru mernog okruženja. Ulaz modula je zaštićen od naponskih nivoa i tranzijenata do 250 Vrms. Izolacioni napon je 1.500 V.

Familija kondicionera CA-47 se može u okviru iste aplikacije mešati sa drugim familijama izolacionih kondicionera i transmitera. Oni mogu da se uključuju u merni sistem i isključuju iz njega bez isključenja napona napajanja li prekida rada sistema (Eng. hot swapable).

Signal sa temopara je procesiran kroz predpojačavač a zatim se signal filtrira i iso-čoperom prenosi kroz transformatorsku izolacionu barijeru tehnikom amplitudne modulacije koja daje visoku linearnost i stabilne karakteristike. Nakon izolacije signal se rekonstruiše filtrom četvrtog reda i konvertuje na standardni strujni ili naponski izlazni nivo.

Na raspolaganju korisnicima je veliki broj modela koji su specificirani na strani: Tipovi i cene CA-47

Karakterizacija

CA-47 radi sa osam tipova termoparova J, K, T, E, R, S, B i N koji se najčešće sreću u industrijskim aplikacijama. On ima ugrađenu kompenzaciju hladnog kraja termopara koja kompenzuje parazitne termo spojeve koji se javljaju na priključcima. Ugrađeno je kolo za detekciju prekida termopara kao i donja skala koju korisnik može da kompletira dodavanjem spoljnjeg otpornika od 47 MOma na priključke 2 i 4. Linearizacija termopara je kreirana hardverski i radi tako što generiše nelinearnu transver funkciju koja je inverzna sa nelinearnošću termopara.

Na prednjoj strani modula ispod maske nalaze se dva višeobrtna trimera za precizno podešavanje ofseta i nule. Obe vrednosti su fabrički podešene a korisnik može da ih prekalibriše ako za to postoji potreba.

Centralna komponenta kondicionera je signalni izolacioni transformator. Kao i većina transformatora i ovaj ima primarnu i sekundarnu stranu. Koristeći ovu terminologiju ulazna strana modula je "primarna strana" a izlazna strana modula se naziva "sekundarna strana". Na primarnu stranu kondicionera se priključuje senzor a sekundarna strana kondicionera (izlaz) se priključuje na sistem za akviziciju podataka i merenje, na analogni ulazni modul Industrijskog PC-a ili PLC-a, na panel-metar ili na neki drugi merni sistem.

Transformatorska izolacija signala koristi metod amplitudne modulacije da bi se dobile linearne, stabilne i pouzdane karakteristike. Ova tehnika daje bolje rezultate od tehnike sa digitalnim ili linearnim optokaplerima ili od tehnike kondenzatorske izolacije. Primarna strana modula je galvanski izolovana odnosno "lebdeća" u odnosu na sekundarnu stranu modula i u odnosu na el. napajanje. Demodulator signala na sekundarnoj strani modula obnavlja originalni signal, koji se zatim filtrira i baferuje da bi se postigao nizak nivo šuma i niska impedansa izlaznog signala.

Izolacioni moduli Serije CA-47 imaju ugrađen filter petog reda od čega je prvi Anti-aliasing pol lociran u primarnom kolu modula dok se na sekundarnoj strani izolacione barijere nalazi filter četvrtog reda. Posle Anti-aliasing filtriranja signal se dovodi na čoperski stepen iza koga se nalazi specijalno dizajniran mikro transformator. U sekundarnom stepenu, iza izolacione barijere, signal se demoduliše i ponovo filtrira od transmisionih spajkova i smetnji. Izlaz iz modula može biti po potrebi naponski ili strujni signal.

Garantni rok je 7 godina a servisni rok je 10 godina. Isporučuje se sa korisničkim upustvom na srpskom jeziku i sa kalibracionom listom.

CA-47 sa napajanjem 220V AC (opcija)

Osnovna verzija CA-47 radi sa standardnim jednosmernim naponom napajanja od 19 do 30V DC (24V DC nominalno). Međutim, ako primena zahteva napajanje kodicionera sa 220V AC, što nije redak slučaj, tada budući korisnik može naručiti kondicioner sa sufiksom A.

Ovaj tip kondicionera radi sa naizmeničnim naponom od 85 do 265V ili sa jednosmernim naponom od 100 do 400V. Ova dva opsega napajanja čine CA-47 primenljivim u mnogim situacijama. Neki korisnici upotrebljavaju ove kondicionere u okruženju koje se napaja iz akumulatora od 110V, ili u uslovima povišenog naizmeničnog napona u trafo stanicama.

Na ovom modelu kondicionera postoje tri kleme za priključenje napajanja: L, N i GND (Slika sa leve strane). Na L treba povezati fazu, na N nulu, a na GND uzemljenje. Uzemljenje, osim bezbednosne funkcije ima i funkciju smanjenja oscilacija interne naponske jedinice, pa ga u svakom slučaju treba priključiti. Ako se za napajanje koristi jednosmerni napon, treba ga povezati na L i N priključke (raspored nije bitan).

Rele (opcija)

Familija izolacionih kondicionera CA-47 sa sufiksom R ima ugrađen rele sa izvedenim radnim i mirnim kontaktom na spoljnim priključcima. Rele može da uključi ili isključi do 240V, 6A, i može biti podešen da se aktivira kada je ulazna veličina veća od zadate ili kada je ulazna veličina manja od zadate vrednosti. Na izvodima postoji radni i mirni kontakt. Za rele je ugrađena kontrola histerezisa koja se može fino podesiti preciznim višeobrtnim trimer-potenciometrom.

Jedino ograničenje kod ove verzije je da ako se koristi sa napajanjem od 220V (verzija sa sufiksom A), rele ima izveden samo radni kontakt.

Podešavanje nivoa aktiviranja relea se vrši potenciometrom sa prednje strane kondicionera. Kako bi se izbeglo oscilovanje relea kada je ulazna veličina jednaka zadatoj, uređaju se za isključenje zadaje histerezis. Histerezis u prvom slučaju, kada se rele aktivira i kada je ulaz veći od zadate vrednosti, označava veličinu za koliko ulazna veličina treba da bude manja od zadate veličine za aktiviranje relea da bi se on isključio, U drugom slučaju, označava za koliko ulazna veličina treba da bude veća od zadate da bi se rele isključio. Histerezis može biti podešen na 1% ili 5% span-a internim kratkospojnikom.

Ukoliko je opterećenje koje se priključuje na rele induktivnog karaktera, potrebno je spolja dodati "snaber" paralelno kontaktima relea. Vrednosti komponenata snabera se izračunava, ali se može odrediti i empirijski za datu primenu. Generalno, čak i ako je opterećenje koje se priključuje na rele induktivnog tipa, može se upotrebiti kondenzator od 0,2 uF na red sa odpornikom od 10 Oma. Za optimalne performanse kolo snabera treba izračunati jer je to najbolji način za optimalno gašenje varnice na releu.

Kondicioneri sa IP65 zaštitom

Svi Izolovani kondicioneri i transmiteri koje Electronic Design proizvodi sada su na raspolaganju korisnicima sa IP65 specifikacijom. IP65 se odnosi na zaštitu od tečnosti i čestica koje mogu da utiču na rad uređaja. Konkretno, IP65 predstavlja zaštitu od svih vrsta čestica (prašina, čađ, opiljci) kao i od mlaza vode iz bilo kog ugla direktno prema kućištu kondicionera. S obzirom na industrijski temperaturni opseg koji naši kondicioneri već imaju (-40 do +85ºC), ovo omogućava rad na otvorenom u svim vremenskim uslovima, kao i u teškim industrijskim uslovima.

Kućište je aluminijumsko, čime se znatno smanjuje i uticaj EMI i RFI smetnji, sa dve PG9 uvodnice koje obezbeđuju zaptivanje na mestu za prolaz kablova. Kućište je optimizovano za montažu zavrtnjima na zid ili drugu ravnu površinu.

Prilikom naručivanja potrebno je da uz naziv kondicionera transmitera dodati sufiks IP65. Više informacija o IP65 kondicionerima se nalazi na stranici IP65 kondicioneri

Napajanja za kondicionere i T-BUS konektor

Za napajanje manjeg broja kondicionera do 20, preporučuje se naponski izvor CS-24-48 od 48W (slika levo) dok za napajanje većeg broja kondicionera treba koristiti izvor CS-24-90 od 90W koji može pod punim opterećenjem da napaja i do dva puta više kondicionera. Oba modela mogu preko T-BUS konektora (slika desno), direktno, bez ožičavanja da napajaju kondicionere koji se nalaze na istoj, ili uz pomoć produžnog kabla i na drugim DIN šinama u bliskom okruženju. Ova opcija podiže pouzdanost, znatno smanjuje vreme zamene kondicionera i omogućava uključenje i isključenje kondicionera kada je šinski T-BUS pod naponom.

Oba izvora za napajanje rade u širokom naponskom opsegu CS-24-90 od 160V do 265V AC, dok manji, CS-24-48 može da radi čak od 85V do 265V. Ukoliko korisnik ne želi da koristi ovaj tip napajanja, može koristiti i druge električne izvore, ali u tom slučaju napajanje mora da ožičava od kondicionera do kondicionera.

Slika levo: Napajanje za transmitere CS-24-30 sa T-BUS konektorom

Specifikacije

Tipične karakteristike (25°C)

Nazad na prvu stranu "Serija CA"
Nazad na "Kondicioneri i transmiteri - opšte"
Poređenje kondicionera i transmitera
Izolovani transmiteri Familije CB sa strujnom petljom 4-20 mA